專利名稱：導體圖案的形成方法及導體圖案的制作方法
技術領域：
本發明涉及在基材上形成印刷布線板的電路圖案；太陽能電池、觸摸面板、有機EL等的電極圖案；電視、GPS等的天線圖案；電磁波屏蔽材料的電磁波屏蔽圖案等導體圖案的導體圖案形成基材及其形成方法。
背景技術：
以往，在用于等離子體顯示面板(rop)等的電磁波屏蔽材料中，在形成電磁波屏蔽圖案等導體圖案時，使用照相凹版印刷等凹版印刷等(例如，參照專利文獻1-8)。作為其一例，在專利文獻I中記載的帶有電磁波屏蔽膜的透明基材通過如下方式制造在透明基材的整個上表面形成基底層，采用凹版印刷法在該基底層上以規定的圖案形成催化劑油墨層后，利用鍍覆法在催化劑油墨層上形成與催化劑油墨層相同圖案形狀的金屬層。在此，基底層是采用含有氧化物微粒和有機高分子等的涂料而形成的，但認為由于含有氧化物微粒而形成多孔結構。另ー方面，催化劑油墨層是采用包含擔載有貴金屬微粒的氧化物微粒、有機高分子、有機溶劑等的催化劑油墨而形成的。于是，在采用凹版印刷法在基底層上形成催化劑油墨層時，認為如圖13所示，首先，填充在印版滾筒21的圖案槽22中的催化劑油墨23中的有機溶劑被吸收到多孔狀的基底層24中，由此催化劑油墨23的粘度增高，適度變硬的催化劑油墨23侵入到多孔狀的基底層24中，由于錨定效應催化劑油墨23與基底層24的密合力提高，將催化劑油墨23從印版滾筒21的圖案槽22中拔出。應予說明，在圖13中，12表示用于削落多余的催化劑油墨23的刮刀，25表示透明基材，箭頭表示有機溶劑流經的方向。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 :日本特開2007-281290號公報專利文獻2 :日本特開2008-211010號公報專利文獻3 日本特開2008-300724號公報專利文獻4 :日本特開2009-004617號公報專利文獻5 :日本特開2009-076827號公報專利文獻6 :日本特開平11-170420號公報專利文獻7 :日本特開2009-177108號公報專利文獻8 :日本特開2008-283008號公報
發明內容
但是，在利用以往的導體圖案形成方法吋，如果催化劑油墨23與基底層24的接觸時間過長，則催化劑油墨23中的有機溶劑被過于吸收到基底層24中而使催化劑油墨23過度地變硬，變得難以從印版滾筒21的圖案槽22中拔出全部催化劑油墨23。如果是這樣，則僅有圖案槽22淺表部分的催化劑油墨23被轉印到基底層24上來形成導體圖案6，這樣的導體圖案6與填充在圖案槽22中的催化劑油墨23全部被轉印而形成的導體圖案6相比，存在表面電阻高、導電性低這樣的問題。另外，在利用以往的導體圖案形成方法吋，僅通過催化劑油墨層無法獲得足夠的導電性，因此需要在催化劑油墨層上進一歩形成金屬層，因此也存著生產率降低這樣的問題。本發明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供高生產率地在基材上形成比以往表面電阻低、導電性高的導體圖案的導體圖案形成基材。
本發明所涉及的導體圖案形成基材包含基材、在該基材上形成的接受層、和在該接受層上形成的導體圖案。該接受層由こ酸烷酸纖維素(セルロースアセテ一卜アルキレ一卜)形成。該導體圖案由具有規定形狀的導電漿料形成。在所述導體圖案形成基材中，優選所述導體圖案的導體厚度為O. 5μπι以上。在所述導體圖案形成基材中，優選所述導體圖案的導體厚度的10%以上陷入所述
接受層中。在所述導體圖案形成基材中，作為所述こ酸烷酸纖維素，優選使用選自こ酸丁酸纖維素、こ酸丙酸纖維素、こ酸丙酸丁酸纖維素中的I種以上。在所述導體圖案形成基材中，優選利用水蒸汽對所述導電性漿料進行加熱處理來形成導體圖案。在所述導體圖案形成基材中，優選對所述導電性漿料進行加壓來形成導體圖案。在所述導體圖案形成基材中，優選將所述導電性漿料在進行了加熱的狀態下通過輥擠壓來形成導體圖案。本發明所涉及的導體圖案形成基材的形成方法包含如下步驟提供基材的步驟、在該基材上形成由こ酸烷酸纖維素形成的接受層的步驟、和在該接受層上通過以規定形狀配置導電漿料來形成導體圖案的步驟。在該方法中，優選以O. 5μπι以上的厚度形成所述導體圖案。在該方法中，優選以所述導體圖案的厚度的10%以上位于所述接受層的表面內的方式在所述接受層上形成所述導體圖案。在該方法中，所述こ酸烷酸纖維素優選為選自こ酸丁酸纖維素、こ酸丙酸纖維素、こ酸丙酸丁酸纖維素中的至少I種。在該方法中，優選通過利用水蒸汽對所述導電性漿料進行加熱處理來形成所述導體圖案。在該方法中，優選通過對所述導電性漿料進行加壓來形成所述導體圖案。在該方法中，優選通過將所述導電性漿料在進行了加熱的狀態下用輥擠壓來形成所述導體圖案。利用本發明所涉及的導體圖案形成基材，作為接受層的こ酸烷酸纖維素在導電性漿料中的溶劑中溶脹而呈現粘性(粘合性)，由于該粘性，接受層從例如印刷用凹版部的凹部拔出導電性漿料，由此能夠使導體厚度比以往更厚，能夠高生產率地形成表面電阻低、導電性高的導體圖案。
[圖I]是表示凹版印刷機的一例的截面簡圖。[圖2]是表示凹版印刷機的另一例的截面簡圖。[圖3]是表示凹版印刷機的另一例的截面簡圖。[圖4]是表示導體圖案形成方法的一例，A C是將一部分進行了擴大的截面簡圖。[圖5]是表不導體圖案形成方法的另一例的截面簡圖。[圖6]是表不導體圖案形成方法的另一例的截面簡圖。[圖7]是表不導體圖案形成方法的另一例的截面簡圖。[圖8]是表不導體圖案形成方法的另一例的截面簡圖。[圖9]是將導體圖案形成基材的一部分擴大地表示的平面圖。[圖10]是表不印刷用凹版的一例，A是表面的電子顯微鏡照片，B是凹部截面的電子顯微鏡照片。[圖11]A、B、C分別是利用數碼顯微鏡(株式會社HIROXJAPAN制造“KH-7700”)對實施例I的導體圖案的截面、實施例4-2的導體圖案的截面、實施例18的導體圖案的截面進行拍攝而得的照片。[圖12]是表示印刷用凹版的凹部形成面與基材的接受層形成面的接觸時間、與所形成導體圖案的導體厚度之間的關系的圖表。[圖13]是表示以往的導體圖案形成方法的一例，A C是將一部分進行了擴大的截面簡圖。
具體實施例方式下面，對本發明的實施方式進行說明。在本發明中，作為基材4，只要具有絕緣性則沒有特別限定，例如能夠使用聚對苯ニ甲酸こニ酯膜(PET)，除此之外，還能使用利用以聚甲基丙烯酸甲酯為代表的丙烯酸類樹月旨，聚對苯ニ甲酸こニ酷、聚對苯ニ甲酸丁ニ酷、聚萘ニ甲酸こニ酯等聚酯樹脂，以JSR株式會社制造的商品名“ Arton”為代表的降冰片烯系樹脂，以TOSOH株式會社制造的產品號“TI-160”為代表的烯烴馬來酰亞胺樹脂等而形成的有機樹脂基體；利用玻璃形成的玻璃基體；在日本特開平08-148829號公報中記載的環氧樹脂基材等的片狀或者板狀基材等。另外作為基材4，可以使用短的基材，但如后述的圖7、圖8所示，印刷有導電性漿料3的基材4能夠采用輥30連續地擠壓，因此，優選使用長條的基材。另外，基材4的厚度優選為I μ m 20mm,更優選為10 μ m 1mm,最優選為25 μ m 200 μ m。然后，在如上所述的基材4的表面上用こ酸烷酸纖維素形成接受層5 (底涂層)。由こ酸烷酸纖維素形成的接受層5吸收后述的導電性漿料3中的溶劑而溶脹，由此能夠呈現出粘性(粘合性)，作為こ酸烷酸纖維素，特別優選使用選自こ酸丁酸纖維素、こ酸丙酸纖維素、こ酸丙酸丁酸纖維素中的I種以上。在使用這樣的こ酸烷酸纖維素時，與使用其它こ酸烷酸纖維素時相比，能夠接受層5容易呈現出強力的粘性。另外，こ酸烷酸纖維素的數均分子量優選為1000 200000，更優選為5000 100000。如果こ酸烷酸纖維素的數均分子量低于1000，則粘性變弱，有可能不能形成縱橫尺寸比(導體厚度/導體寬度)高的導體圖 案。相反，如果こ酸烷酸纖維素的數均分子量超過200000，則溶解度降低，因此有可能變得難以呈現出粘性。于是，在基材4的表面上形成接受層5時，首先將こ酸烷酸纖維素溶解在甲基異丁基酮(MIBK)等溶劑中來制備接受層形成用溶液。此時こ酸烷酸纖維素的含量雖然也取決于數均分子量的大小，但優選相對于接受層形成用溶液總量為O. I 50質量％，更優選為2 30質量％。接著用微凹版涂布機等在基材4的表面上涂布接受層形成用溶液之后，將其于60 200°C加熱干燥I秒鐘 30分鐘而除去溶剤，同時使其形成高分子量，由此能夠在基材4的表面上形成接受層5。此時接受層5的厚度優選為O. 01 50 μ m。如果接受層5的厚度小于O. 01 μ m，則有可能無法獲得用于從后述的印刷用凹版I的凹部2拔出導電性漿料3的足夠的粘性。另外，厚度超過50 μ m的接受層5難以通過涂布來形成，并且有可能表面的平滑性降低。
此外，認為上述的如同在專利文獻I等中記載的以往導體圖案的形成方法中，由于在基底層中含有氧化物微粒，因此催化劑油墨與基底層的接觸面積減少，由此變得難以呈現粘性。所以，在本發明中，只要是不對粘性的呈現帶來影響的范圍內，則可以在接受層5中含有氧化物微粒。具體而言，氧化物微粒的含量優選低于10質量％，更優選低于3質量％，最優選盡可能地不含有氧化物微粒。另外，作為導電性漿料3，能夠使用配合了金屬粉末、銻-錫氧化物或銦-錫氧化物等金屬氧化物粉末、金屬納米線、石墨、炭黑、熱塑性樹脂、添加剤、溶劑等而制備成的制品。作為金屬粉末，能夠使用選自銀粉、銅粉、鎳粉、鋁粉、鉄粉、鎂粉以及它們的合金粉末或者對這些粉末涂布I層以上不同種類金屬而成的制品中的粉末，另外，作為金屬納米線，能夠使用金、銀、銅、鉬等納米線。它們的配合量優選相對于導電性漿料3總量為O 99質量％，從使用容易性和導電性觀點考慮，更優選為50 99質量％。另外，炭黑、石墨的配合量優選為O 99質量％，從使用容易性和黒色程度的觀點考慮，更優選為O. 01 20質量％。此外，至少使用金屬粉末、金屬納米線、炭黑、石墨中的任ー種。另外，作為熱塑性樹月旨，能夠使用こ烯基樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸類樹脂等，含有-COC-骨架、-C00-骨架等的這些樹脂的衍生物，羧甲基纖維素、こ酰纖維素、こ酸丁酸纖維素等纖維素衍生物等，其配合量優選為O. I 20質量％。另外，作為添加劑，能夠使用BYK-CHEMIE JAPAN株式會社制造的“BYK333(硅油)”等消泡劑 流平劑，其配合量優選為O 10質量％。另外，作為溶劑，能夠分別單獨地使用甲醇、こ醇、異丙醇(IPA)、甲基こ基酮(MEK)、甲基異丁基酮(MIBK)、甲苯、こ酸こ酷、環己酮、ニ甲苯、ニこニ醇單こ醚こ酸酷、ニ丙ニ醇單甲醚、1-(2-甲氧基-2-甲基こ氧基)-2-丙醇、丙ニ醇單甲醚こ酸酷、2-苯氧基こ醇及水等，或作為以任意的比例進行混合而得的混合溶劑來使用，其配合量優選為O. I 50質量％。另外，作為印刷用凹版1，能夠使用在表面以規定圖案形狀形成凹部2的銅板等。在此，凹部2的深度優選為O. 5 μ m以上(上限為Imm)，凹部2的寬度優選為Imm以下(下限為O. 5 μ m)。由此,能夠容易地形成導體厚度為O. 5 μ m以上(上限為Imm)、導體寬度為Imm以下(下限為0.5μπι)的微細的導體圖案6，這種導體圖案6與以往相比縱橫尺寸比(導體厚度/導體寬度)增高，因此形成更狹窄的導體寬度(細線)，表面電阻低且導電性高。尤其是通過后述的加壓(擠壓)、水蒸汽加熱、水蒸汽加熱加壓的各處理，這種導體圖案6的表面電阻進一歩降低，導電性進ー步升高。另外，作為規定圖案形狀，沒有特別限定，例如在形成印刷布線板的電路圖案；太陽能電池、觸摸面板、有機EL等的電極圖案；電視、GPS等的天線圖案等時，可以舉出任意的圖案形狀，在制造用于等離子體顯示器等的電磁波屏蔽材料時，可以舉出圖9所示的格子狀或者網眼狀(網孔狀)等的電磁波屏蔽圖案。于是，印刷能夠采用例如凹版印刷、膠版印刷、絲網印刷等來進行，但其中優選采用生產率高的照相凹版印刷等凹版印刷來進行。即，圖I、圖2表示凹版印刷機8的一例，其設置圓筒狀的印版滾筒9、壓印滾筒10和支撐輥11而形成，印刷用凹版I將凹部形成面作為外側卷繞在印版滾筒9的周圍而配置。然后，邊使印版滾筒9旋轉邊對其外表面的凹部2供給導電性漿料3并填充，同時利用刮刀12削落多余的導電性漿料3(參照圖4A)。基材4以接受層形成面與印版滾筒9的外表面接觸的方式利用與印版滾筒9反向旋轉的壓印滾筒10而通過凹版9與壓印滾筒10之間，直接在印版滾筒9上卷繞約半周(參照圖I) 約3/4周(參照圖2)，使印刷用凹版I的凹部形成面與基材4的接受層形成面接觸O. 5秒以上(上限為60秒)(參照圖4B)，由此將導電性漿料3以規定圖案形狀印刷在基材4的接受層形成面上(參照圖4C)。這樣，如果使印刷用凹版I的凹部形成面與基材4的接受層形成面接觸O. 5秒以上，則作為接受層5的こ酸烷酸纖維素在導電性漿料3中的溶劑中充分地溶脹而呈現出粘性(粘合性)，由于該粘性，接受層5能夠高效地從印刷用凹版I的凹部2中拔出導電性漿料3。此時，從獲得更厚的導體厚度的觀點考慮，印刷用凹版I的凹部形成面與基材4的接受層形成面的接觸時間優選為I秒以上，更優選為2秒以上。然后，將拔出的導電性漿料3與接受層5 —起干燥而除去溶劑，形成導體圖案6，該導體圖案6的導體厚度優選為印刷用凹版I的凹部2的深度的50%以上(上限為100%)。所以，尤其是如果使用在表面形成了縱橫尺寸比(深度/寬度)高的凹部2的印刷用凹版1，則與以往相比，能夠使導體厚度更厚、導體寬度更窄，由此縱橫尺寸比(深度/寬度)增高，能夠高生產率地形成表面電阻低且導電性高的導體圖案6。應予說明，在圖4中，箭頭表示溶劑流經的方向。但是，如果印刷用凹版I的凹部形成面與基材4的接受層形成面的接觸時間小于O. 5秒，則有可能作為接受層5的こ酸烷酸纖維素不能呈現出足夠的粘性。因此，有可能不能從印刷用凹版I的凹部2拔出導電性漿料3，或者即使能夠拔出，所形成的導體圖案6的導體厚度也小于印刷用凹版I的凹部2深度的50%而使縱橫尺寸比降低。然后，印刷有導電性漿料3的基材4將其印刷面作為外側，卷繞在與印版滾筒9反向旋轉的支撐輥11的周圍，然后，為了除去導電性漿料3和接受層5中的溶劑而傳送到干燥エ序(省略圖示)。于是，只要干燥エ序結束，則能夠獲得在基材4上形成有導體圖案6的導體圖案形成基材(例如印刷布線板、電磁波屏蔽材料等)。應予說明，印刷用凹版I的凹部形成面與基材4的接受層形成面的接觸時間可以通過變更基材4的傳送速度來調整，或者可以通過如圖I、圖2所示地調節支撐輥11的位置來變更基材4在印版滾筒9上的卷繞程度來調整。另外，以規定圖案形狀被印刷到基材4的接受層5的表面上的導電性漿料3優選通過在50 150°C、0. I 180分鐘的條件下進行加熱而使其干燥、并如圖5所示地采用加 熱加壓裝置13對其進行加壓來形成導體圖案6。作為加熱加壓裝置13，能夠使用具備ー對加熱盤14、15的加熱加壓裝置，所述ー對加熱盤接近并隔離、且平坦地形成相對面。如上所述地形成的導體圖案6經加壓被壓縮而導致金屬粉末等導電性微粒間的接觸面積增加，因此，與以往的導體圖案相比，表面電阻降低，導電性增高。在此，加壓優選在50 150°C、O. 01 200kgf/cm2 (O. 98kPa 19. 6MPa)、0· I 180分鐘的條件下進行，更優選在80 150°C、1 50kgf/cm2(98kPa 4. 9MPa)、0. I 60分鐘的條件下進行。另外，在加熱加壓結束后，在保持壓カ的狀態下通過水冷等急速冷卻，例如用30分鐘從110°C冷卻到40°C，這在保持導電性漿料3的壓縮狀態上也是有效的。應予說明，在進行加壓時，可以如圖5所示地使脫模片16介入印刷有導電性漿料3的基材4與加熱盤14、15之間。作為該脫模片16，能夠使用聚酯膜、在聚酯膜上涂布有機硅樹脂等剝離劑而設置剝離劑層的制品、公知的偏振片等。另外，以規定圖案形狀印刷在基材4的接受層5的表面上的導電性漿料3也優選通過在50 150°C、0. I 180分鐘的條件下進行加熱而使其干燥、并如圖6所示地采用水蒸汽加熱裝置17利用水蒸汽7對其進行加熱處理來形成導體圖案6。在此，水蒸汽加熱裝置17設置將高溫的水蒸汽7噴出到處 理室18內的蒸汽噴出部19而形成。于是，將使導電性漿料3干燥后的基材4放到處理室18內、使水蒸汽7從蒸汽噴出部19噴出，由此能夠進行基于水蒸汽7的加熱處理(水蒸汽加熱處理)。以這樣方式形成的導體圖案6被水蒸汽7加熱處理，由此熱塑性樹脂等粘結劑樹脂成分從金屬粉末等導電性微粒間流出而被排除，導電性微粒間的接觸面積增加，因此與以往的導體圖案相比，表面電阻降低，導電性升高。在此，水蒸汽加熱處理優選在40 200°C、濕度為50 100%、0. 0001 100小時的條件下進行，更優選在70 150°C、濕度為70 99%、0. 01 100小時的條件下進行。另外，水蒸汽加熱處理優選如圖6所示邊加壓邊進行。這種情況下，能夠使用水蒸汽加熱加壓裝置20，該水蒸汽加熱加壓裝置20設置將高溫的水蒸汽7噴出到由耐壓容器形成的處理室18內的蒸汽噴出部19和對處理室18內進行加壓的加壓機構(省略圖示)而形成。于是，將使導電性漿料3干燥后的基材4放到處理室18內、使水蒸汽7從蒸汽噴出部19噴出，同時通過加壓機構對處理室18內進行加壓，由此能夠邊加壓邊進行水蒸汽加熱處理。對于以這樣方式形成的導體圖案6，除了通過水蒸汽加熱處理而獲得的效果以外，通過加壓，促進熱塑性樹脂等粘結劑樹脂成分從金屬粉末等導電性微粒間流出而被排除，能夠在短時間高效地形成導體圖案6，并且能夠使導電性漿料3中的金屬粉末等導電性微粒彼此聚集而使表面電阻進一歩降低。在此，伴隨著加壓的基于水蒸汽7的加熱處理(水蒸汽加熱加壓處理)優選在30 200°C、濕度為50 100%、0· 01 200kgf/cm2 (O. 98kPa
19.6MPa)、0. 0001 50小時的條件下進行，更優選在70 150°C、濕度為70 99%、I 50kgf/cm2(98kPa 4. 9MPa)、0· 01 50小時的條件下進行。另外，如圖7Α所示，以規定圖案形狀印刷在基材4的接受層5的表面上的導電性漿料3也優選在50 150°C、0. I 180分鐘的條件下進行加熱而使其干燥，并利用熱風、遠紅外線(IR)等在120 150°C的溫度下將其加熱，從而在使基材4、接受層5和導電性漿料3溫熱的狀態下如圖7B所示地采用輥擠壓裝置31利用輥30進行擠壓，由此形成如圖7所示的導體圖案6。這樣，通過在由輥30進行擠壓之前預先將基材4、接受層5和導電性漿料3加熱，接受層5變軟，從而在由輥30進行擠壓時所印刷的導電性漿料3不擴展，可以獲得導體寬度狹窄的導體圖案6，能夠實現低電阻化。應予說明，用于干燥的加熱與之后的加熱可以連續地進行，也可以在進行用于干燥的加熱并放冷后，再次進行加熱。在此，作為輥擠壓裝置31，例如能夠使用將可以旋轉的2根輥30平行地相對配置而形成的裝置。對于各輥30不特別限定其尺寸，但優選為由橡膠輥、鋼輥等形成的加熱輥。于是，由輥30進行的擠壓能夠通過將印刷有導電性漿料3的長條的基材4連續地傳送通過2根輥30之間來進行。在即將由輥30進行擠壓之前，印刷有導電性漿料3的基材4優選在60 400°C (更優選70 200°C )、0· 5秒 I小時(更優選5秒 30分鐘)的條件下進行加熱而升溫。另夕卜，優選設定為輥30的加熱溫度為60 400°C (更優選70 200°C )，加壓壓カ為O. I 400kgf/cm2 (O. 01 39. 2MPa)(更優選 O. 5 2OOkgf/cm2 (O. 05 19. 6MPa))，使基材 4 在2根輥30之間通過的速度為O. 5 30m/分鐘。如果輥30的加熱溫度低于60°C，則有可能導電性漿料3不會充分地固化，相反地如果上述溫度超過400°C，則有可能基材4受到熱損傷。另外，如果輥30的加壓壓カ低于O. 5kgf/cm2(0. 05MPa)，則有可能不能使導體圖案6的表面電阻充分降低，相反地如果上述壓カ超過400kgf/cm2(39· 2MPa)，則導體圖案6的導體寬度過寬，在必須確保絕緣時有可能相鄰的導體圖案6彼此接觸。另外，如果使基材4在2根輥30之間通過的速度低于O. 5m/分鐘時，則有可能不能迅速地形成導體圖案6，相反地如果上述速度超過30m/分鐘，則加壓的時間過短，有可能不能使導體圖案6的表面電阻充分降低。應予說明，2根輥30的間隙可以適當調整以使得能夠在上述壓カ下進行加壓。 于是，以上述方式形成的導體圖案6通過由輥30進行的擠壓被壓縮，由此金屬粉末等導電性微粒間的接觸面積增加，因此與以往的導體圖案相比，表面電阻降低，導電性升高。而且這種情況下的擠壓不是通過分批式的擠壓裝置(設置接近且隔離的ー對加壓板而形成的裝置)斷續地進行，而是通過連續式的輥擠壓裝置31不間斷地進行，因此能夠迅速地形成導體圖案6，其結果，能夠提高印刷布線板、電磁波屏蔽材料等的制造速度。應予說明，在利用輥30進行擠壓時，可以使脫模片(省略圖示)介入印刷有導電性漿料3的基材4與輥30之間。作為該脫模片，能夠使用聚酯膜、在聚酯膜上涂布有機硅樹脂等剝離劑而設置剝離劑層的制品、公知的偏振片等。圖8表示本發明的實施方式的另一例，該圖中，用多段式輥擠壓裝置32來代替圖7所示的輥擠壓裝置，多次進行基于輥30的擠壓。在此，作為多段式輥擠壓裝置32，例如能夠使用由可以旋轉的第I輥30a、第2輥30b和第3輥30c構成的3根輥30，并將第I輥30a與第2輥30b平行地相對配置、將第2輥30b與第3輥30c平行地相對配置而形成的裝置。對于各輥30的尺寸·材質沒有特別限定，但優選各輥30為加熱輥。于是，利用輥30進行的擠壓能夠通過以下方式進行首先將印刷有導電性漿料3的長條的基材4在第I輥30a上卷繞半周左右，在該狀態下通過第I輥30a和第2輥30b之間，接著在第2輥30b上卷繞半周左右，在該狀態下通過第2輥30b和第3輥30c之間，接著在第3輥30c上卷繞半周左右并連續地傳送。另外，圖8所示的例子中，基材4在第I輥30a上的卷繞以與印刷有導電性漿料3的面為相反側的面與第I輥30a的外周面接觸的方式進行，因此，基材4在第2輥30b上的卷繞以印刷有導電性漿料3的面與第2輥30b的外周面接觸的方式進行，基材4在第3輥30c上的卷繞與在第I輥30a上的卷繞同樣，以與印刷有導電性漿料3的面為相反側的面發生接觸的方式進行。由此能夠邊將溫度保持恒定邊進行擠壓。如果不將溫度保持恒定，則即使對印刷后的導電性漿料3進行擠壓也不能僅憑壓垮(潰れる)來實現低電阻化。優選設定為各輥30的加熱溫度為60 400°C (更優選70 200°C )，加壓壓カ為
O.I 400kgf/cm2 (O. 01 39. 2MPa)(更優選 O. 5 200kgf/cm2 (O. 05 19. 6MPa))，使基材4在2根輥30之間通過的速度為O. 5 30m/分鐘。如果各輥30的加熱溫度低于60°C，則有可能導電性漿料3不會充分地固化，相反地如果上述溫度超過400°C，則有可能基材4受到熱損傷。另外，如果各輥30的加壓壓カ低于O. lkgf/cm2(0. OlMPa)，則有可能不能使導體圖案6的表面電阻充分降低，相反地如果上述壓カ超過400kgf/cm2 (39. 2MPa)，則導體圖案6的導體寬度過寬，在必須確保絕緣時有可能相鄰的導體圖案6彼此接觸。另外，如果使基材4在2根輥30之間通過的速度低于O. 5m/分鐘時，則有可能不能迅速地形成導體圖案6，相反地如果上述速度超過30m/分鐘，則加壓的時間過短，有可能不能使導體圖案6的表面電阻充分降低。應予說明，2根輥30的間隙可以適當調整以使得能夠在上述壓カ下進行加壓。此外，在多段式輥擠壓裝置32中，輥30的根數不限定于3根，也可以為4根以上。于是，在上述情況下，由輥30進行的擠壓是在第I輥30a與第2輥30b之間進行I次，在第2輥30b和第3輥30c之間進行I次，合計2次。以這種方式形成的導體圖案6，通過由輥30進行的擠壓被壓縮多次，由此金屬粉末等導電性微粒之間的接觸面積進一歩増加，因此，與通過由輥30進行的擠壓被壓縮I次而形成的導體圖案6相比，表面電阻進一步降低，導電性升高。而且這種情況下的擠 壓不是通過分批式的擠壓裝置(設置接近且隔離的ー對加壓板而形成的裝置)斷續地進行，而是通過連續式的多段式輥擠壓裝置32不間斷地進行，因此能夠迅速地形成導體圖案6，其結果，能夠提高印刷布線板、電磁波屏蔽材料等的制造速度。應予說明，在這種情況下也可以使脫模片(省略圖示)介入印刷有導電性漿料3的基材4與輥30之間。作為該脫模片，能夠使用聚酯膜、在聚酯膜上涂布有機硅樹脂等剝離劑而設置剝離劑層的制品、公知的偏振片等。另外，在使用上述的任ー種方法而制成的導體圖案形成基材中，也優選導體圖案6的導體厚度的10%以上(上限為100% )陷入接受層5中，即導體圖案6的厚度的10%以上位于接受層5的表面內。這樣，通過導體圖案6陷入接受層5中，能夠較高地獲得導體圖案6對接受層5的密合性。另外，通過使導體圖案6陷入接受層5中，導體圖案形成基材的表面接近于平滑，導體圖案6與接受層5的落差變小，因此在通過蒸鍍、濺射、涂布等在導體圖案形成基材的表面成膜時能夠容易地形成成膜層。基于同樣的理由，在利用壓敏型粘合齊U、熱熔型膠粘劑等將其它基材4貼合在導體圖案形成基材的表面上時，變得不易發生氣泡進入在導體圖案形成基材與其它基材之間等不好的情況。如上所述，本發明與以往的導體圖案的形成方法相比，能夠提高成品率。另外，本發明中，導體圖案6僅經過印刷工序·擠壓エ序就能形成，因此，與以往的導體圖案的形成方法相比，能夠減少エ序數而節省勞カ和時間。而且，通過以這樣少的エ序數就能夠容易并且迅速地形成表面電阻低的導體圖案6。應予說明，雖然圖示省略，但可以用蓋板對基材4的形成有導體圖案6的面進行被覆。作為該蓋板，能夠使用由こ烯-こ酸こ烯酯共聚物(EVA)、非晶性PET(PET-G)、帶有透明粘合劑層的PET等形成的蓋板。實施例下面，通過實施例具體地說明本發明。(基材(No.I))作為基材4，使用厚度為ΙΟΟμπι的PET膜(東洋紡績株式會社制造的產品號“Α4300”)。另外，作為こ酸烷酸纖維素，使用數均分子量為70000的こ酸丁酸纖維素(Eastman Chemical Japan株式會社制造的產品號“ CAB381-20”)，將其溶解在甲基異丁基酮(MIBK)中，由此制成8質量％的接受層形成用溶液。
接著，使用微凹版涂布機,在凹版為#70、轉數為115rpm、基材4的傳送速度為
I.5m/分鐘的條件下將接受層形成用溶液涂布在基材4的表面上之后，使其通過120°C、長度為12m的熱風干燥爐而使其加熱干燥，由此獲得在表面形成了接受層5的基材4 (No. I)。對于該基材4 (No. I)的接受層5的厚度，采用株式會社KEYENCE制造的數碼顯微鏡進行截面測星，結果為4. 3 u rrio(基材(No.2))作為こ酸烷酸纖維素，使用數均分子量為16000的 こ酸丁酸纖維素(EastmanChemical Japan株式會社制造的產品號“CAB551-0. 01”),將其溶解在甲基異丁基酮(MIBK)中，由此制成20質量％的接受層形成用溶液，除此之外，與基材4(No. I)同樣地進行，獲得在表面形成有接受層5的基材4 (No. 2)。對于該基材4 (No. 2)的接受層5的厚度，采用株式會社KEYENCE制造的數碼顯微鏡進行截面測量，結果為I. 8 μ m。(基材(No.3))作為こ酸烷酸纖維素，使用數均分子量為30000的こ酸丁酸纖維素(EastmanChemical Japan株式會社制造的產品號“CAB551-0. 2”)，將其溶解在甲基異丁基酮(MIBK)中，由此制成18. 5質量％的接受層形成用溶液，除此之外，與基材4 (No. I)同樣地進行，獲得在表面形成有接受層5的基材4 (No. 3)。對于該基材4 (No. 3)的接受層5的厚度，采用株式會社KEYENCE制造的數碼顯微鏡進行截面測量，結果為2. 2 μ m。(基材(No.4))作為こ酸燒酸纖維素，使用數均分子量為15000的こ酸丙酸纖維素(EastmanChemical Japan株式會社制造的產品號“CAP504-0. 2”)，將其溶解在甲基異丁基酮(MIBK)中，由此制成18. 5質量％的接受層形成用溶液，除此之外，與基材4(No. I)同樣地進行，獲得在表面形成有接受層5的基材4 (No. 4)。對于該基材4 (No. 4)的接受層5的厚度，采用株式會社KEYENCE制造的數碼顯微鏡進行截面測量，結果為3. 8 μ m。(基材(No.5))作為基材4，使用厚度為ΙΟΟμπι的PET膜(東洋紡績株式會社制造的產品號“Α4300”)。另外，制備在日本特開2008-283008號公報的實施例I中記載的涂布液。應予說明，在該涂布液中不含有こ酸烷酸纖維素。接著，將上述涂布液涂布在基材4的表面上后，使其于120°C下加熱干燥I. 5分鐘，由此獲得在表面形成有接受層5的基材4((No. 5))。對于該基材4(No. 5)的接受層5的厚度，采用株式會社KEYENCE制造的數碼顯微鏡進行截面測量，結果為3. 6 μ m。(導電性漿料(No.I))將配合3質量％的こ酸丁酸纖維素(Eastman Chemical Japan株式會社制造的產品號“CAB551-0. 01”)、1質量％的炭黑(三菱化學株式會社制造的產品號“#2350”)、90質量％的銀粉(DOWA HITECH株式會社制造的產品號“AG-SMDK-101”)、5質量％的甲基異丁基酮(MIBK)U質量％的ニこニ醇單こ醚こ酸酯而制成的產品作為導電性漿料3 (No. I)使用。(導電性漿料(No.2))將太陽INK制造株式會社制造的產品號“AF5200E”作為導電性漿料(No. 2)使用。(導電性漿料(No.3))
將配合5質量％的こ酸丁酸纖維素(Eastman Chemical Japan株式會社制造的產品號“CAB551-0. 2”)、3質量％的炭黑(三菱化學株式會社制造的產品號“#2350” )、80質量％的銀粉(DOWA HITECH株式會社制造的產品號“AG-SMDK-101”)、10質量％的甲基異丁基酮(MIBK)、2質量％的ニこニ醇單こ醚こ酸酯而制成的產品作為導電性漿料3 (No. 3)使用。(印刷用凹版)作為印刷用凹版1，使用如圖10所示地在表面形成有格子狀的凹部2 (寬度L/間距P/深度D = 23/250/13 (μ m))的銅板。凹部2通過對銅板進行蝕刻和電解鍍銅來形成。然后，將上述印刷用凹版I以凹部形成面為外側的方式卷繞在圖I 圖3所示的凹版印刷機8的印版滾筒9的周圍而配置。應予說明，在圖3所示的凹版印刷機8中，不設支撐輥11，并使印刷用凹版I的凹部形成面與基材4的接受層形成面成大致線接觸。(實施例I) 組合導電性漿料3 (No. I)和基材4 (No. I)，使用圖I所示的凹版印刷機8，將基材4 (No. I)的傳送速度和印刷用凹版I的凹部形成面與基材4 (No. I)的接受層形成面的接觸時間調整成如下述[表I]所示，將導電性漿料3 (No. I)印刷到基材4 (No. I)的接受層形成面之后，在120°C、30分鐘的條件下進行加熱而使其干燥，由此形成導體圖案6。將采用數碼顯微鏡(株式會社HIROX JAPAN制造“ KH-7700”)對該導體圖案6的截面拍攝而得的照片示于圖11A。(實施例2)按下述[表I]所示地變更基材4(No. I)的傳送速度和印刷用凹版I的凹部形成面與基材4(No. I)的接受層形成面的接觸時間，除此之外，與實施例I同樣地進行，形成導體圖案6。(實施例3)組合導電性漿料3 (No. I)和基材4 (No. I)，使用圖2所示的凹版印刷機8，將基材
4(No. I)的傳送速度和印刷用凹版I的凹部形成面與基材4 (No. I)的接受層形成面的接觸時間調整成如下述[表I]所示，將導電性漿料3 (No. I)印刷到基材4 (No. I)的接受層形成面之后，在120°C、30分鐘的條件下進行加熱而使其干燥，由此形成導體圖案6。(實施例4)按下述[表I]所示地變更基材4(No. I)的傳送速度和印刷用凹版I的凹部形成面與基材4(No. I)的接受層形成面的接觸時間，除此之外，與實施例3同樣地進行，形成導體圖案6。(實施例4-2)使用圖5所示的加熱加壓制造13在115°C、2. 54kgf/cm2 (249kPa)、50分鐘的條件下對實施例4的導體圖案6進行加壓加熱。將采用數碼顯微鏡(株式會社HIROX JAPAN制造“KH-7700”)對該導體圖案6的截面拍攝而得的照片示于圖11B。(實施例4-3)使用圖6所示的水蒸汽加熱裝置17在85°C、濕度為90%、12小時的條件下利用水蒸汽7對實施例4的導體圖案6進行水蒸汽加熱處理。(實施例4-4)
使用圖6所示的水蒸汽加熱加壓裝置20，在115°C、濕度為90 %、2. 54kgf/cm2 (249kPa)、50分鐘的條件下邊加壓邊利用水蒸汽7對實施例4的導體圖案6進行加熱處理。(實施例5)組合導電性漿料3 (No. I)和基材4 (No. I)，使用圖3所示的凹版印刷機8，將基材
4(No. I)的傳送速度和印刷用凹版I的凹部形成面與基材4 (No. I)的接受層形成面的接觸時間調整成如下述[表I]所示，將導電性漿料3 (No. I)印刷到基材4 (No. I)的接受層形成面之后，在120°C、30分鐘的條件下進行加熱而使其干燥，由此形成導體圖案6。(實施例6)
按下述[表I]所示地變更基材4(No. I)的傳送速度和印刷用凹版I的凹部形成面與基材4(No. I)的接受層形成面的接觸時間，除此之外，與實施例5同樣地進行，形成導體圖案6。(比較例I)組合導電性漿料3 (No. I)和基材4 (No. 5)，使用圖3所示的凹版印刷機8，將基材4(No. 5)的傳送速度和印刷用凹版I的凹部形成面與基材4(No. 5)的接受層形成面的接觸時間調整成如下述[表I]所示，將導電性漿料3 (No. I)印刷到基材4 (No. 5)的接受層形成面之后，在120°C、30分鐘的條件下進行加熱而使其干燥，由此形成導體圖案6。將實施例I 6和比較例I的導體圖案6的導體寬度的平均值、間距的平均值、導體厚度的平均值、縱橫尺寸比(導體厚度/導體寬度)、陷入接受層5的導體厚度的比例(%)、表面電阻示于下述[表I]。[表 I]
權利要求
1.ー種導體圖案形成基材，包含以下構成 -基材； -在所述基材上形成的接受層，該接受層由こ酸烷酸纖維素形成； -在所述接受層上形成的導體圖案，該導體圖案由具有規定形狀的導電性漿料形成。
2.根據權利要求I所述的導體圖案形成基材，其特征在于，所述導體圖案的導體厚度為O. 5 μ m以上。
3.根據權利要求I或2所述的導體圖案形成基材，其特征在于，所述導體圖案的導體厚度的10%以上陷入所述接受層中。
4.根據權利要求I 3中任一項所述的導體圖案形成基材，其特征在干，作為所述こ酸烷酸纖維素，使用選自こ酸丁酸纖維素、こ酸丙酸纖維素、こ酸丙酸丁酸纖維素中的I種以上。
5.根據權利要求I 4中任一項所述的導體圖案形成基材，其特征在于，利用水蒸汽對所述導電性漿料進行加熱處理來形成所述導體圖案。
6.根據權利要求I 4中任一項所述的導體圖案形成基材，其特征在于，對所述導電性漿料進行加壓來形成所述導體圖案。
7.根據權利要求I 4中任一項所述的導體圖案形成基材，其特征在于，將所述導電性漿料在進行了加熱的狀態下用輥擠壓來形成所述導體圖案。
8.ー種形成導體圖案形成基材的方法，包含以下步驟 -提供基材的步驟； -在所述基材上形成由こ酸烷酸纖維素形成的接受層的步驟； -在所述接受層上通過以規定形狀配置導電性漿料來形成導體圖案的步驟。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，以O.5μπι以上的厚度形成所述導體圖案。
10.根據權利要求8或9所述的方法，其特征在干，以所述導體圖案的厚度的10%以上位于所述接受層的表面內的方式在所述接受層上形成所述導體圖案。
11.根據權利要求8 10中任一項所述的方法，其特征在于，所述こ酸烷酸纖維素為選自こ酸丁酸纖維素、こ酸丙酸纖維素、こ酸丙酸丁酸纖維素中的至少I種。
12.根據權利要求8 11中任一項所述的方法，通過利用水蒸汽對所述導電性漿料進行加熱處理來形成所述導體圖案。
13.根據權利要求8 11中任一項所述的方法，通過對所述導電性漿料進行加壓來形成所述導體圖案。
14.根據權利要求8 11中任一項所述的方法，通過將所述導電性漿料在進行了加熱的狀態下用輥擠壓來形成所述導體圖案。
全文摘要
本發明提供高生產率地在基材上形成比以往表面電阻低、導電性高的導體圖案的導體圖案形成基材。所述的導體圖案形成基材在基材(4)的表面上用乙酸烷酸纖維素形成接受層(5)。在所述接受層(5)的表面上以規定圖案形狀印刷導電性漿料(3)來形成導體圖案(6)。
文檔編號B05D5/12GK102648669SQ20108004853
公開日2012年8月22日 申請日期2010年10月27日 優先權日2009年10月27日
發明者桑原真 申請人:松下電器產業株式會社